The purpose of this study is (1) to develop the methods for induction of sucking and mastictory activities in an in vitro isolated brainstem of mice ranging from newborn to adult stages, and (2) using these rhythmical acitivies as the model for food ingestive movements, to analyze the postnatal development of central neural mechanisms of generation of patterns of food ingestive movements. In the first year of this study, we succeeded to induce rhythmical masticatory-like activities in jaw-opening and -closing muscles by repettive stimulation of the pontine pyramidal tract of the in vitro brainstem isolated from adult animals, which was kept alive by oxygen supply via the vascular system and by diffusion from a perfusing artificial cerebrospinal fluid, but bath application of NMDA induced no masticatory-like activities. In the second year, we succeeded to induce rhythmic sucking-like activities in the trigeminal (V), facial (VII) and hypoglossal (XII) nerves with cycle times diferent fr
… Moreom one another in in vitro brainstem isolated from newborn mice by bath application of NMDA, but repetiive stimulation of the pontine pyramidal tract was not effective for induction of the sucking-like activities. The NMDA-induced rhythmical activities in the V, VII and XlI nerves persisted still after transection of the brainstem between the V and VII nerves, and between VII and Xll nerves. The results inndicate that there are separte rhythm generators for the V, VII and XII motoneuronal activities comprizing sucking movements, which are located segmentally in the brainstem at respective motor nuclei of these nerves. Taking into consideration of the report that the main portion of the masticatory rhythm gnenerator for the V moneurons in adult animals is lcated in the bulbar reticular formation, it is suggested that the central neuronal mechanisms underlying food ingestive movements is reorgnaized duing postnatal dvelopment of food ingestion from sucking to mastication.昨年度は、成熟マウスの遊離脳幹-脊髄標本で、橋錐体路の連続電気刺激により、咬筋および顎二腹筋に咀嚼様のリズミカルな相反性活動の誘発に成功した。しかし、NMDAの灌流液中への投与によってはこのようなリズミカルな活動は誘発できなかった。そこで本年度は、マウス新生仔の遊離脳幹-脊髄標本で、NMDAの灌流液中への投与により吸畷様活動の誘発を試み、三叉・顔面・舌下神経に吸畷様のリズミカルな活動の誘発に成功した。しかし成熟動物とは異なり、錐体路その他の脳幹の連続電気刺激によっては、リズム活動はいずれの脳神経にも誘発されなかった。そこでNMDAによって三叉・顔面・舌下神経運動ニューロンに誘発されるリズミカルな活動が、1)単一のリズム発生器によって形成されるのか、あるいは、これらの脳神経運動ニューロンのリズミカルな活動がそれぞれ別個のリズム発生器によって形成されるか、2)リズム発生器の局在部位を明らかにするために、遊離脳幹に、三叉神経と顔面神経との間および顔面神経と舌下神経との間のレベルで切断を加え、NMDAによるリズミカルな活動誘発に対する効果を検索し、これらの前頭面切断後も、NMDAの灌流液中への投与によりそれぞれの脳神経にリズミカルな活動が誘発されることを見出した。この結果は、吸啜運動を構成する顎・顔面・舌のリズミカルな運動のリズム発生器が、三叉神経運動核、顔面神経核、舌下神経核のレベルの脳幹に吻尾方向に分節状に、それぞれ独立して存在することを示している。また、成熟動物の三叉神経運動ニューロンの咀嚼リズム発生器の主体が延髄網様体に位置することを考慮すると、吸啜から咀嚼への転換に伴って、リズム発生器のニューロン機構が再構成されることを示唆している。 Less